И.П. Жеребцов - Основы электроники (1115520), страница 71
Текст из файла (страница 71)
Важно, что анодный ток значительно изменяется при сравнительно небольшом изменении сеточного напряже- 225 ния. Нужно в р раз большее изменение анодного напряжения, для того чтобы получить такое же изменение анодного тока. Иначе говоря, небольшое изменение сеточного напряжения равноценно в р раз большему изменению анодного напряжения. Это основное свойство триода позволяет использовать его для усиления электрических колебаний. 17.2. ТОКОРАСПРЕДЕЛЕНИЕ При положительном напряжении сетки наблюдается тонораслределение, т, е. распределение катодного тока между сеткой и анодом.
Если напряжение анода выше напряжения сетки, то часть электронов попадает на сетку, а электроны, пролетевшие сквозь сетку, летят к аноду. Такой режим называют режимом лерехва~ла. В этом режиме ток сетки значительно меньше анодного. Если же напряжение сетки выше напряжения анода, то многие электроны, пролетевшие сквозь сетку, в пространстве сетка — анод тормозятся, снижают до нуля продольную составляющую скорости и возвращаются на сетку. Подобный режим называют режимом возврата., При и, = О и и > О между сеткой и анодом возникает скопление электронов и второй потенциальный барьер. Почти все электроны, апроскочившиев сквозь сетку, возвращаются на нее, так как не могут преодолеть второй потенциальный барьер.
Поэтому при и, = О ток сетки имеет максимальное Значение. Лишь сравнительно небольшая часть электронов преодолевает второй потенциальный барьер и попадает на анод, создавая начальный анодный ток. Если на анод подано положительное напряжение, то второй потенциальный барьер понижается, его преодолевае~ больше электронов и анодный ток возрастает, Скопление электронов в области второго потенциального барьера образует вместе с анодом систему, подобную диоду.
На это скопление электронов действует ничем не ослабленное поле анода, и уже при небольших положительных анодных напряжениях ток анода 226 резко возрастает, а ток сетки резко падает, поскольку все меньше электронов возвращается на сетку. При некотором положительном анодном напряжении второй потенциальный барьер настолько понижается, что уже ни один электрон не возвращается на сетку. Наступает режим перехвата. Дальнейшее увеличение анодного напряжения по- прежнему вызывает рост анодного тока, за счет того что поле анода понижает потенциальный барьер у катода, а также за счет токораспределения. Но теперь анодный ток растет медленнее, так как действие поля анода на потенциальный барьер у катода ослаблено сеткой.
Сеточный ток снижается тоже незначительно, поскольку число электронов, летящих с катода прямо на проводники сетки, мало зависит от анодного напряжения. 17.3. ДЕЙСТВУЮЩЕЕ НАПРЯЖЕНИЕ И ЗАКОН СТЕПЕНИ ТРЕХ ВТОРЪ|Х Катодный ток триода можно рассчитать путем замены триода эквивалентным диодом, если в триоде на месте сетки расположить анод. В таком диоде при некотором анодном напряжении анодный ток получается равным катодному току в триоде. Это напряжение называется действующим напряжением и„и выражается формулой и - ив+ Ри, = ив+ и/)ь П7.2) Смысл этой формулы следующий. Сетка действует своим полем в полную силу, без ослабления, а поле, создавае. мое анодным напряжением в пространстве сетка — катод, ослаблено за счет экранирующего действия сетки.
Ослабление действия анода характеризуется проницаемостью Р или коэффициентом усиления р. Поэтому и, нельзя складывать с а„а нужно сначала умножить на Р или разделить на 1ь Приведенная формула является приближенной. В эквивалентном диоде анодный ток равен катодному току триода, а роль анодного напряжения выполняет дей- ствуюшее напряжение. Поэтому закон степени трех вторых для триода можно написать так: ь = дияы = д(и + Ри,)ия. (17,3) Учитывая, что в эквивалентном диоде анод расположен на месте сетки реального триода, для триода с плоскими электродами получаем д = 2,33 ° 10 ЯД,/д~~„, (17.4) где д,.„ — расстояние сетка — катод. Плошадь поверхности анода (2, в эквивалентном диоде в этом случае равна площади поверхности действительного анода.
Формула (17.3) содержит в неявном виде расстояние анод— катод и размерьц определяющие густоту сетки: от этих величин зависит проницаемость. Закон степени трех вторых для триодов является приближенным, но он полезен при теоретическом рассмотрении работы триода. А для практических расчетов пользуются характеристиками, опубликованными в справочниках. С помощью закона степени трех вторых можно найти лрн данном напряжении и, запирающее напряжение сетки и „. Если лампа заперта, то ь = О.
Из закона степени трех вторых ясно, что это возможно только при условии ия = итал + Риа = О (17 5) Решая уравнение (17.5) относительно ид,яп, получим и „= — Ри, или и „„= — и,/)г. (17.6) Действительное запирающее напряжение обычно несколько больше по абсолютному значению, чем определяемое формулой (17.6). 17.4. ХАРАКТЕРИСТИКИ Характеристики триода прн работе его на постоянном токе и без нагрузки называются статическими (обычно говорят просто «характеристики»). Действительные характеристики снимаются экспериментально. Онн учитывают неодинаковость температуры в разных точ- ках катода, неэквипотенциальность поверхности катода прямого накала, эффект Шатки, дополнительный подогрев катода анодным током, начальную скорость электронов, контактную разность потенциалов, термо-ЭДС, возникающую при нагреве контакта различных металлов, и другие явления.
Закон степени трех вторых все зти явления не учитывает. Характеристики в справочниках являются средними, полученными на основе нескольких характеристик„снятых для различных экземпляров ламп данного типа. Поэтому пользование такими характеристиками дает погрешности. Широко применяются характеристики, показывающие зависимость тока от сеточного напряжения при постоянном анодном напряжении: Ь =/(ия), )я — — /(и,) и („ы/(ия) при и, = солях (17.7) Наиболее важны две первые зависимости. Характеристики, выражающие зависимость ь = /'(ия), называются анодносетачными.
А характеристики, соответствующие зависимости )я — — / (ия), принято называть сеточными Каждому значению анодного напряжения соответствует Определенная характеристика. Следовательно, для каясцого тока имеется семейство характеристик. Значения анодного напряжения для них берутся через определенные промежутки. Другая группа характеристик показывает зависимость токов от анодного напряжения при постоянном сеточном напряжении: ~'=/'(.), ',=/'(.) и 1„= /'(и,) при ия — — сопя!.
(17.8) Здесь наиболее важны анодные характеристики, выражающие зависимость 1, = /'(и,), а также с«точно-анодные характеристики, дающие зависимость ;=/'( *) В справочниках, как правило, приводятся семейства характеристик только для анодного и сеточного тока. Простым сложением их ординат можно построить характеристики для катодного тока.
Для практических расчетов анодного 227 тока достаточно иметь семейство либо анодно-сеточных, либо анодных характеристик. Анодно-сеточные характеристики нагляднее показывают управляющее дейртвие сетки, и их иногда называют улравляющилви. Зато с анодными характеристиками расчеты проще и точнее. На рис. 17.1 изображены характеристики для токов анода, сетки и катода в зависимости от напряжения сетки при постоянном анодном напряжении„ соответствующие явно выраженному режиму насыщения лампы.
При ив < О характеристики для анодного и катод- ного тока совпадают. Начальная точка характеристики(А)обычно соответствует напряжению запирания несколько более низкому, нежели вычисленное по формуле (17.6). Если уменьшать по абсолютному значению отрицательное напряжение сетки, то лампа отпирается, потенциальный барьер у катода понижается и анодный ток возрастает, Число электронов, преодолевающих барьер, растет по нелинейному закону, и поэтому характеристика имеет нижний нелинейный участок АБ, который постепенно переходит в средний, приблизительно линейный участок БВ. При положительном сеточном напряжении характеристика для катодного тока расположена выше характеристики для анодноге вследствие появления сеточного тока.
Характеристика для сеточного тока идет из начала координат )подобно характеристике диода. Увеличение положительного напряжения сетки вызывает сначала рост всех токов. Постепенному переходу в режим насышения соответствует верх- Рис. !7.1, Характеристики триода лля токов анода, сетки и катода 228 ний участок характеристики для анодного тока (ВГ). В режиме насыщения при увеличении сеточного напряжения катодный ток растет незначительно, но сеточный ток возрастает и за счет этого уменьшается анодный ток. При большом положительном сеточном напряжении анодный ток становится меньше сеточного.
Для ламп с активированным, например оксидным, катодом катодный ток в режиме насыщения возрастает почти так же, как в режиме объемного заряда. Если при этом ток сетки растет медленнее, чем катодный ток, то характеристика для анодного тока имеет подъем. Если же сеточный ток растет быстрее, чем катодный, то анодный ток уменьшается. Чем гуще сетка и чем меньше анодное напряжение, тем сильнее нарастает сеточный ток. С большим положительным напряжением сетки работают только генераторные и импульсные лампы.
У приемно-усилительных ламп сеточное напряжение обычно все время отрицательно, поэтому в справочниках характеристики таких ламп даются часто лишь для отрицательных сеточных напряжений. В зависимости от значения р, т.е. от густоты сетки, анодно-сеточная характеристика располагается различно. При густой сетке (высокий коэффициент (л) запирающее напряжение сетки невелико и основная часть характеристики находится в области положительных сеточных напряжений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
